08.05.2017 - Wuhan University

Geflügelmast mit Arsen problematischer als angenommen?

Neue methylierte Phenylarsen-Metabolite in Hühnerleber identifiziert

Arsenhaltige Futterzusatzstoffe sind in der Europäischen Union seit 1999, in Nordamerika seit 2013 verboten. In vielen anderen Ländern werden sie nach wie vor in der Geflügelmast eingesetzt, um Parasiteninfektionen vorzubeugen und die Gewichtszunahme zu steigern. In der Zeitschrift Angewandte Chemie zeigen Wissenschaftler jetzt, dass die Gefahren für die menschliche Gesundheit höher sein könnten als bisher angenommen, da der metabolische Abbau in Hühnern offenbar über Zwischenstufen läuft, die wesentlich toxischer als die Ausgangsstoffe sind.

Das gängige Mastmittel Roxarsone (3-Nitro-4-Hydroxyphenylarsonsäure, „Rox“) zeigt nur eine geringe Toxizität bei getesteten Tieren. Allerdings ist noch nicht ausreichend bekannt, welche arsenhaltigen Metaboliten in behandelten Hühnern auftreten und welche Risiken für die menschliche Gesundheit damit verbunden sind. Denn die Toxizität arsenhaltiger Spezies hängt stark von der Art der Verbindung ab und kann um mehrere Größenordnungen variieren.

Im Rahmen einer Studie mit 1600 Hühnern unter kontrollierten Fütterungsbedingungen analysierte das Team um Bin Hu von der Universität Wuhan (China) und X. Chris Le von der University of Alberta (Kanada) Leberproben mit Rox behandelter Tiere. Schon zuvor hatten die Forscher eine Reihe verschiedener arsenhaltiger Spezies in Hühnchenleber, Brustfleisch und Schlachtabfällen gefunden, von denen sie acht identifizieren konnten. Mit chromatographischen und massenspektrometrischen Methoden konnten sie jetzt drei weitere Verbindungen charakterisieren.

Es handelt sich dabei um Rox-Derivate, die eine zusätzliche Methylgruppe (–CH3) an ihrem Arsenatom tragen. Die drei methylierten Verbindungen machten etwa 42% der in den Hühnerlebern enthaltenen Arsenverbindungen aus.

Wie kommt es zu dieser Methylierung? Die Forscher tippen auf das Enzym Arsen-Methyltransferase (As3MT), das auch beim Metabolismus von Arsenverbindungen im Menschen beteiligt ist. Es methyliert allerdings ausschließlich Verbindungen des dreiwertigen Arsens. In Rox und seinen Derivaten liegt das Arsen dagegen in seiner fünfwertigen Form vor. Tests mit reduzierten Rox-Varianten sprechen dafür, dass der Abbauprozess von Rox über dreiwertige Arsenverbindungen als Zwischenstufen läuft. Tests an Zellkulturen ergaben, dass diese 300- bis zu 30.000fach toxischer als Rox-Derivate mit fünfwertigem Arsen sind. Nun ist zu analysieren, ob und in welcher Konzentration diese hochtoxischen Zwischenstufen in behandelten Hühnchen vorkommen.

In der Geflügelindustrie wird die Rox-Gabe üblicherweise fünf Tage vor der Schlachtung beendet. Leberproben, die nach diesem Intervall genommen wurden, enthielten immer noch Rückstände von Arsenverbindungen in einer Konzentration, die – zumindest beim Verzehr von Hühnerleber – bedenklich sein könnte. Die Forscher empfehlen eine Abschätzung, wie stark Menschen den verschiedenen Arsenverbindungen ausgesetzt sind und ob die Mast mit arsenhaltigen Mitteln nicht wesentlich problematischer für die menschliche Gesundheit sein könnte als bisher angenommen.

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